CN103091060A - 温湿与振动环境测试台 - Google Patents

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Abstract

本发明属于测试技术领域，涉及一种温湿与振动环境测试台。测试台包括机械台体、高低温湿环境箱和电控系统三部分，其中，机械台体包括单轴速率转台、垂直线振动台、陶瓷延伸轴、小工作台，单轴速率转台由双列球轴承、角编码器、力矩电机、工作台和底座组成，底座与工作台通过双列球轴承相连，力矩电机通过双列球轴承带动工作台转动；角编码器置于单轴速率台的下部，线振动台固定在工作台上，线振动台通过陶瓷延伸轴与小工作台相连，小工作台和陶瓷延伸轴置于温湿度环境箱中，单轴速率转台、垂直线振动台与电控系统通过电缆连接。

Description

温湿与振动环境测试台
技术领域
本发明属于测试技术领域，涉及一种温湿与振动环境测试台。
背景技术
一般惯性元部件的测试在试验室“良好”环境中进行，没有振动和冲击，但惯性元部件实际的使用环境往往存在振动和冲击，会导致惯性元部件实际性能相比试验室测试性能有不同程度的下降，也就是说，测试性能和使用性能的一致性较差。惯性测试与运动仿真设备功能往往较单一，多是只能针对某一种需求提供或是速率、或是振动功能，而多功能、组合化方面虽然需求很大，但成型的设备却没有，特别是温湿与振动测试环境的惯性测试设备方面。
发明内容
本发明的目的是提出一种集速率、振动和温、湿环境于一体的温湿与振动环境测试台。
本发明的技术问题解决方案为：测试台包括机械台体、高低温湿环境箱和电控系统三部分，其中，机械台体包括单轴速率转台、垂直线振动台、陶瓷延伸轴、小工作台，单轴速率转台由双列球轴承、角编码器、力矩电机、工作台和底座组成，底座与工作台通过双列球轴承相连，力矩电机通过双列球轴承带动工作台转动；角编码器置于单轴速率台的下部，线振动台固定在工作台上，线振动台通过陶瓷延伸轴与小工作台相连，小工作台和陶瓷延伸轴置于温湿度环境箱中，单轴速率转台、垂直线振动台与电控系统通过电缆连接。
所述的角编码器采用非接触光电角位置编码器。
所述的非接触角位置编码器为光电编码器。
本发明具有的优点和有益效果，本发明为惯性元部件的性能测试加入一个模拟其实际使用振动环境的线振动运动和高低温、湿度环境，能在试验室条件下测试被测负载(惯性元部件)处在实际振动和高低温环境时的“真实”性能，有效提高了测试性能和使用性能的一致性，有助于在地面了解并改进被测负载的实际使用性能。随着惯性技术和国防工业的发展，对此类设备的需求也越来越强烈。本发明正是适应了这种需求，发明了具有多功能、不同角(线)运动相组合的温湿与振动环境测试设备，以满足对此类设备的急切需求。
解决的技术问题：克服了现有惯性测试与运动仿真设备功能单一的不足，立足于满足当前以及未来对惯性测试与运动仿真设备与技术的发展需求，提供了一种温湿与振动环境测试设备。该设备主要用于为惯性元部件和系统侧性能测试提供模拟实际使用的温湿与振动环境，具有操作简单、使用灵活、模拟范围宽、精度高的特点。
附图说明
图1为本发明的机械结构示意图；
图2为本发明的单轴速率转台结构示意图；
图3是本发明整体结构示意图。
具体实施方式
测试台由机械部分、控制部分和温湿度环境箱三部分组成。其中，机械部分包括高精度速率台、垂直线振动台运动机构和陶瓷延伸轴等。高精度单轴速率转台由力矩电机8、角编码器10、精密机械轴系、底座7和工作台面5等组成，精密机械轴系上采用一个双列球轴承6，可以承受较大的径向、轴向和倾覆力矩，并保证精度要求。线振动台4与单轴速率转台的工作台面5直接相连，由直流力矩电机8驱动单轴台上支架11转动，带动台面5及线振动台4一起转动。线振动台4上端连接进入温湿环境箱1的陶瓷延伸轴3和承载负载的工作台2。线振动台4与单轴速率转台的工作台面5直接相连，由直流力矩电机8带动台面5及线振动台4一起转动，同时向下带动下支架13和码盘转子座14转动，实现高精度的高速旋转运动。此单轴系统的特点就是没有一根主轴，而是通过一个双列球轴承6、上支架11和下支架13来实现高精度的高速旋转运动，从而通过一个既简单又紧凑的结构，满足复杂测试要求的同时节约成本。
本发明的原理是：速率台通过角速率、角位置运动提供速率和位置运动基准，垂直线振动台4安装在速率台之上，通过延伸轴3及工作台面2将被测负载置于温湿度环境箱中。通过垂直线振动台4的垂直线振动及温湿度环境箱1的温湿度环境控制，可以为被测负载提供各种不同的温度、湿度以及振动环境，从而通过模拟被测负载实际工作的温湿与振动环境，来测试、标定被测负载性能。
机械部分如图1所示，包括单轴速率转台、线振动台、陶瓷延伸轴等。单轴速率转台由双列球轴承6、角编码器10、力矩电机8、滑环9、工作台5和底座7等组成。双列球轴承安装在工作台下面，与底座7连接，用于支撑轴系和工作台5。角编码器10安装在速率台下部，用于测量转台的角位置。力矩电机8安装在双列球轴承6的下端，用于驱动单轴速率转台轴系运动。工作台5台面上直接安装线振动台4，线振动台通过一根陶瓷延伸轴3与一个安装负载的小工作台2相连。最后小工作台2和陶瓷延伸轴3伸入一个温湿度环境箱中1。
如图2所示，本发明的单轴速率转台由工作台5、双列球轴承6、力矩电机8、上支架11、电机定子座12、码盘转子座14、光电码盘10、滑环9、下支架13和底座7组成。力矩电机通过上支架向上带动双列球轴承和工作台转动，向下带动下支架和码盘转子座转动，实现高精度高速的旋转运动。此单轴系统的特点就是没有一根主轴而是通过轴承、上支架和下支架来现实高速旋转运动，使结构紧凑的同时实现了需要的功能以及精度。
实施例
所选用线振动台型号为ESS-050，其具体参数见下表1。
表1 ESS-050台体参数
  额定正弦激振力(peak)   500N
  频率范围   5～10000Hz
  最大位移(p-p)   16mm
  最大速度   1.2m/s
  最大加速度   300m/s2
  最大负载   20kg
  一阶共振频率   8000Hz
  工作台面直径   Ф120mm
  运动部件等效质量   1.7kg
  台体尺寸L×W×H   440mm×330mm×270mm
  台体质量   约95kg
所选用高低温湿热试验箱采用上海爱斯佩克环境设备有限公司的SETH-Z-032UF型产品，其具体参数见下表2。
表2 SETH-Z-032UF型温控箱主要规格和技术参数
Figure BSA00000603969700031
Figure BSA00000603969700041

Claims (3)

1.温湿与振动环境测试台，其特征在于：测试台包括机械台体、高低温湿环境箱和电控系统三部分，其中，机械台体包括单轴速率转台、垂直线振动台、陶瓷延伸轴、小工作台，单轴速率转台由双列球轴承(6)、角编码器(10)、力矩电机(8)、工作台(5)和底座(7)组成，底座(7)与工作台(5)通过双列球轴承(6)相连，力矩电机(8)通过双列球轴承(6)带动工作台(5)转动；角编码器(10)置于单轴速率台的下部，线振动台(4)固定在工作台(5)上，线振动台(4)通过陶瓷延伸轴(3)与小工作台(2)相连，小工作台(2)和陶瓷延伸轴(3)置于温湿度环境箱(1)中，单轴速率转台、垂直线振动台与电控系统通过电缆连接。
2.权利要求1所述的温湿与振动环境测试台，其特征在于：所述的角编码器(10)采用非接触光电角位置编码器。
3.权利要求1所述的温湿与振动环境测试台，其特征在于：所述的非接触角位置编码器为光电编码器。
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